2017电子大赛（远程幅频特性测试装置）

只看该作者 · 2017-8-18 11:12

本帖最后由山东电子小菜鸟于 2017-8-22 16:06 编辑

基础部分的讲解见这个帖子：
https://bbs.21ic.com/forum.php?mo ... 1&extra=#pid8371634
提高部分的讲解，待续...
题目如下：

1万 · 2017-8-18 11:20

本帖最后由山东电子小菜鸟于 2017-8-18 19:32 编辑

期待中。。。

鸟哥给整理了下
先上模拟部分电路图

1、检测幅频部分电路图

2、波形放大图

3、DDS

再上传下DDS的原理图和STM32开发板的原理图。
这两个是网上买的，其中DDS出了点问题，后来手动换了一片9854就可以工作了；

只看该作者 · 2017-8-18 18:11

本帖最后由山东电子小菜鸟于 2017-8-18 19:34 编辑

分析下需求：
产生5~100mv 1~40Mhz的正弦波，放大倍数0~40db，检测出幅度和频率，在示波器上显示幅频曲线；
1.信号产生，设置DDS模块的频率字和幅度，直接可以满足要求；
2.信号放大，40db = 100倍，增益带宽积=40Mhz * 100，很少有IC可以满足，所以需要二级以上放大，我选用了两级放大，每级10倍，这样增益带宽积400即可，增益可调有两种方法，压控和程控，手头有VCA821，故使用之，放大倍数主要取决于，R4/R6和VG，需要放大十倍，我选择R4=1k，R6为200欧姆，VG从0~2V变化，这样可以满足1~10倍连续可调；输入电阻是题目要求的600欧姆，所以Vin+和Vin-都接一个600欧姆的电阻，实际调试的时候发现输出有直流偏置，可以微调这600欧姆应该就可以了，VOut接了50欧姆输出；
3.幅度信息可以通过峰值检测电路实现，但是手头没有宽带运放，所以用了乘法器AD834，这个芯片用的时候注意点挺多的，输出加上拉IV转换电阻，V+电源需要加一个电阻，让输出略高于V+，输入阻抗最好是50欧姆，刚开始用1k输入，发现在高频衰减很厉害，输出关系是w-z = vin^2*4ma*50欧姆，由于我只要其中的幅值，需要把2倍频分量滤掉，加上一个OP07，组成一个低通滤波，放大倍数是47K/(1k+1k)，截止频率是几十Hz吧；OP07的Vin-和Vin+也画反了，囧！P2输出可以直接接到stm32的ADC，进行软件处理（忘了开根号，附件的图高频下降很厉害），根据不同的值输出不同占空比的PWM波，再经过一片OP07，送往示波器的Y轴；

4.频率信息，在DDS扫频下，每输出1Mhz下，输出一个trig信号，该信号送往STM32，作为输出不同占空比PWM的触发信号，经过一片OP07，送往示波器的X轴；

5.单电源供电，整个系统需要+-5V和+-15V，用的金升阳的DCDC模块，很方便；

Q1.两级放大一模一样，连在一起就可以工作嘛？
A1.在做PCB之前，两级直连，是不行的，波形效果很差，做了PCB之后，直连没问题，信号还可以；

Q2.乘法器外围为何那么多电阻？
A2.换成AD835就不要那么多电阻；

Q3.输出为何不用DAC，而选择PWM？
A3.STM32的DAC输出不能轨到轨，用PWM+有源低通的方式，比较合适，有多少路都可以实现；

Q4.OP07为什么要用+-15V供电？
A4.设计的时候考虑乘法器输出太大，OP07放大太多；

Q5.OP07输出大于3V，直接接入单片机会不会有问题；
A5.不会，会被钳位住，OP07待载能力比较弱；

1万 · 2017-8-18 18:45

全是干货！支持！有图片就更好了

只看该作者 · 2017-8-18 19:11

图片在上一个帖子里有，我再发一下吧！

只看该作者 · 2017-8-18 19:20

提高部分：
1.单电源。金升阳模块，B0505S，只要把隔离输出的正端接到隔离前的GND，这样输出的负端就是-5V，隔离电源应该都可以这么用，B0515S，这个直接产生+-15V；
2.双绞线传输。肯定不能直接把放大器的输出接到双绞线上，需要调制一下，调制电路和解调电路如附件所示，简单来说，就是把信号变高，这样才能经受得住衰减，双绞线一定要选用有特性阻抗的，否则基本衰减了；
3.wifi，手头没有串口转wifi模块；

只看该作者 · 2017-8-18 19:22

经过双绞线的幅频曲线明显效果比直连的要差很多。
曲线高频部分下降很厉害，主要是软件未处理！

只看该作者 · 2017-8-21 09:39

山东电子小菜鸟发表于 2017-8-18 11:20
期待中。。。鸟哥给整理了下
先上模拟部分电路图

感谢鸟哥！！

只看该作者 · 2017-8-24 14:25

不是不能用VCA么

只看该作者 · 2017-8-24 18:21

zhuanshen 发表于 2017-8-24 14:25
不是不能用VCA么

哪边有这个说明？？

1万 · 2017-8-25 09:51

gujiamao12345 发表于 2017-8-24 18:21
哪边有这个说明？？

只看该作者 · 2018-4-8 15:22

作为一个超级新手，能否问一句vca821的+vin和-vin分别应该接啥

只看该作者 · 2018-4-11 19:14

照片怎么这么模糊呢看不清

只看该作者 · 2018-6-14 13:38

图片上的元器件放大了不能看清，答主有没有材料清单呀，谢谢

只看该作者 · 2019-7-10 23:08

电赛可以直接上开发板吗

只看该作者 · 2019-7-25 19:32

我想问一下楼主频率信号可以通过高速比较器然后经过分频之后通过stm32的计数器来测量么，之后用dac输出？？这样可以么？？

只看该作者 · 2019-7-26 15:53

你好，请问17年国赛h题远程幅频特性那个基础部分我完成前2部分，第三部分显示幅频特性曲线请问有详细方案吗

2017电子大赛（远程幅频特性测试装置）

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